Entendre com les unitats de mesura "lumen" i "lux" es relacionen correctament entre si, així com on s'utilitzen, és necessari per resoldre amb èxit les següents situacions quotidianes:
- determinació i verificació de la il·luminació en una zona residencial per al compliment de la norma;
- la ubicació dels accessoris per tal de crear la mateixa il·luminació a qualsevol part de l'habitació;
- prevenció de la despesa excessiva d'electricitat per a dispositius d'il·luminació;
- prevenció de malalties oculars derivades de la manca de llum i les condicions corporals negatives causades per una violació dels bioritmes.
Contingut
Què és lumen i lux
Qualsevol font de llum es pot caracteritzar per la força de la llum emesa. En el sistema mètric internacional, es mesura en candelas (cd). La derivada de la candela és un valor que caracteritza directament el flux lluminós - lumen, abreujat - lm.
Important: a les làmpades i productes moderns amb LED, s'indica el valor del flux de llum emesa per ells en lúmens o el valor de la sortida de llum en lúmens per watt (lm / W).
L'eficiència lluminosa en xifres específiques descriu l'eficiència de convertir l'energia elèctrica en llum i caracteritza l'eficiència del llum. Per obtenir només lúmens, heu de multiplicar el valor en lm/W pel valor de la potència del producte en watts. Per exemple, la sortida de llum d'una làmpada incandescent de 100 watts és de 15 lm/W. Així que teòricament emet llum de 1500 lúmens. En realitat, sempre hi ha pèrdues en la relació d'obertura. En primer lloc, això es deu al material del propi llum.
La consideració del moviment de les ones de llum a l'espai condueix inevitablement al concepte d'il·luminació, perquè la llum no brilla en si mateixa, sempre es dirigeix cap a l'exterior des de la font i fa que altres objectes siguin visibles a l'ull humà. Òbviament, en aquest cas, cau a la superfície d'una zona determinada, la qual cosa la fa il·luminada.
Lux és una unitat de mesura de la il·luminació. Si un flux lluminós d'1 lumen cau de manera perpendicular i uniforme sobre una superfície d'una unitat d'àrea (1 m²), la seva il·luminació serà d'1 lux.
El valor absolut de la il·luminació en lux serà sempre un múltiple del valor del flux lluminós en lumens per a cada font de llum específica, ja que la relació entre aquests valors és inversament proporcional. Com més gran sigui l'àrea il·luminada, pitjors seran les característiques d'il·luminació. Així, per exemple, una làmpada incandescent de 1500 lm, col·locada en un cub opac amb una superfície de cara d'1 m², estrictament al seu centre, és a dir, equidistant de tots els seus costats, il·luminarà només 6 m² (4 costats de 1 m², 1 inferior + 1 superior). Així, la il·luminació dins d'aquest cub serà:
1500 lm / 6 m² = 250 lx.
Ara deixeu que la mateixa bombeta de l'aranya il·lumini una habitació quadrada, per facilitar el càlcul, amb una longitud de paret de 4 m. Aquest serà el mateix cub amb una superfície de 16 m² de costat de la platja i el La superfície total serà de 96 m². Al mateix temps, per a la puresa del càlcul, la bombeta s'ha de penjar al centre de l'habitació a una distància de 2 m del terra i del sostre. Aleshores, la il·luminació a cada punt de l'habitació seria:
1500 lm / 96 m² = 15,625 lx.
A la pràctica, ningú ho fa, la longitud màxima de la suspensió del canelobre és de només 0,5 m. Centrant-se en les sensacions visuals, una persona sentirà que hi ha més llum directament sota la bombeta que a les cantonades de l'habitació i una petita L'àrea del sostre al lloc on s'instal·la el llum s'il·lumina millor sempre que el seu disseny estigui obert a la part superior.
A la vida quotidiana, a més de la lluminositat, els factors següents afecten la il·luminació de la superfície:
- distància a la font de llum;
- la ubicació de la font de llum;
- la seva forma;
- angle d'incidència de la llum (gir i inclinació dels sòcols);
- la curvatura de la pròpia superfície;
- canvi en les característiques espacials;
- propietats de la superfície reflectant (per exemple, una superfície de vellut negre i els miralls s'han d'il·luminar de manera diferent).
Per tant, a la pràctica, els càlculs teòrics són inútils i s'utilitza un luxmetre per mesurar la il·luminació.
Com convertir lux a lumens
Tanmateix, si coneixeu el valor desitjat d'il·luminació en lux i l'àrea de la superfície il·luminada, podeu calcular la quantitat necessària de flux lluminós en lumens. Al mateix temps, s'ha d'entendre que el càlcul es realitzarà amb molts supòsits, ja que no és possible apropar les condicions per a la seva implementació a les físicament ideals. A l'hora de calcular, s'ha de suposar que:
- la font de llum es troba al centre;
- la il·luminació és uniforme a tota la zona, cosa que és gairebé impossible;
- la llum cau amb el mateix angle sobre tota la superfície;
- la superfície s'il·lumina des de l'esfera del pensament que se suposa que està al voltant de la font.
Important! La formulació pràctica d'aquesta tasca sembla molt més senzilla: hi ha una norma d'il·luminació en lux per a una habitació en particular, per exemple, per a una oficina: 300 lux. Quants llums cal col·locar per complir-lo? Per fer-ho, primer es calcula el valor requerit en lumens. El desnivell inevitable de la il·luminació es pot corregir amb una il·luminació de fons addicional.
Per obtenir el valor en lúmens, heu de multiplicar la norma en lux pel valor de l'àrea que necessita il·luminació.
Exemple: Que una oficina amb una norma de 300 lux tingui una longitud de paret de 10 metres i una alçada de sostre de 4 metres. Cal calcular el nombre mínim de lúmens necessaris per complir amb la norma.
La superfície del terra i del sostre serà: 10 x 10 = 100 m².
Àrea de cada paret: 4 x 10 = 40 m².
Teòricament, amb el supòsit d'il·luminació uniforme i la ubicació de la font, equidistant de tots els punts de la superfície, el problema es resol de la següent manera:
300 lux x (4 x 40 + 100 + 100) m² = 300 x 360 = 108.000 lm.
Si aquest valor astronòmic es "tradueix" a làmpades incandescents normals de 100 watts, només calen ... 72 peces.
L'enfocament pràctic serà diferent. No cal il·luminar el sostre: els llocs de treball dels empleats es troben a sota. A més, el disseny de molts llums de sostre fa impossible que la llum s'estengui cap amunt. Per tant, dels càlculs cal eliminar l'àrea del sostre:
300 lx x 260 m² = 78.000 lm.
Els llums de sostre moderns amb LED poden produir 5.000 lúmens.En conseqüència, necessitaran 16 peces (78.000/5000), arrodonides al nombre enter més proper.
Aquest nombre es pot reduir. Segons SanPiN 2.2.1 / 2.1.1.1278-03, la il·luminació es mesura per sobre de la superfície de treball, així com en punts de control a 1 m de distància de les parets i les obertures de llum, n'hi ha prou amb col·locar dispositius d'il·luminació per sobre dels llocs de treball dels empleats. Reduint matemàticament les característiques geomètriques del sòl en 1 m a cada costat, obtenim:
300 lux x (160 + 64) m² = 300 x 224 = 67200 lm.
Què hi haurà en els llums de sostre: 14 peces arrodonides al nombre sencer més proper.
Valors de lumens per a diferents aparells d'il·luminació
Els requisits moderns per a l'embalatge d'aparells d'il·luminació obliguen a aportar al consumidor les seves característiques tècniques íntegrament. Per tant, trobar el valor en lumens sota l'abreviatura "lm" o "lm" serà fàcil. Per exemple:
- làmpada incandescent 100 W - 1300-1500 lm;
- làmpada incandescent 60 W "General Electric" - 660 lm;
- làmpada d'estalvi d'energia "NetHaus", halògen 13 W - 250 lm;
- Làmpada de díode emissor de llum (LED) "Gauss Elementary" 12 W "com en 100 W" - 1130 lm;
- Làmpada de díode emissor de llum (LED) "Gauss Elementary" 6 W "com a 60 W" - 420 lm;
- Làmpada LED Elektrostandard LTB0201D 60 cm 18V - 1200 lm;
- Llum de taula LED Maytoni Nastro, 15 W - 900 lm;
- llum d'oficina TL-ECO sobre LED 48,5 W - 4530 lm (flux lluminós final després de totes les pèrdues).
Com es pot veure a partir de la relació entre el flux lluminós i la potència del dispositiu, els dispositius d'il·luminació LED són els més econòmics i eficients en termes d'eficiència lluminosa.
Atenció! Des de l'1 de gener de 2020, totes les làmpades fluorescents compactes, tubulars i industrials que contenen mercuri i altres metalls perillosos estan prohibides a la Federació de Rússia, no estaven incloses a la llista.
Normes d'il·luminació
Les normes sanitàries SanPiN 2.2.1/2.1.1.1278-03 regulen la il·luminació mitjana d'edificis, estructures i institucions amb finalitats diverses, així com la il·luminació d'estacions, carreteres, passos de vianants, parcs i estadis.
Les normes per a la il·luminació artificial en locals residencials són les següents:
- oficina - 300 lux;
- habitació infantil - 200 lux;
- sales d'estar i cuina - 150 lux;
- vestidor - 75 lux;
- bany i bany - 50 lux;
- passadís - 50 lux;
- rebost - 30 lux.
Tanmateix, en la majoria dels casos, la il·luminació de les habitacions i les zones residencials es selecciona en funció de les preferències personals dels mateixos residents, i el compliment de la norma només es realitza en relació amb les instal·lacions de producció i treball.
Com a conclusió, val la pena recordar el següent:
- El valor numèric del flux lluminós s'indica a l'embalatge del producte d'il·luminació en lumens.
- Per obtenir el valor de la il·luminació en lux, s'ha de dividir pel valor de l'àrea a il·luminar, expressat en metres quadrats. metres.
- Hi ha normes sanitàries per a la il·luminació de qualsevol tipus d'habitació.
- Les làmpades de díodes emissors de llum (LED) són les més econòmiques i eficients pel que fa a la sortida de llum.
